如圖甲所示,一個小彈丸水平射入一個原來靜止的單擺并留在里面,結(jié)果單擺的振動圖線如圖乙所示.已知擺球質(zhì)量為小彈丸質(zhì)量的5倍,試求小彈丸射入擺球的速度是多大?
0.94 m/s
彈丸水平擊中擺球的過程動量守恒,從圖中可以讀出振幅A和周期T,可求振動的最大速度,進(jìn)而可求彈丸的速度.
設(shè)小彈丸的速度為v0,擊入擺球后,擺球的速度為vm
最大偏角為θm,擺球質(zhì)量為m.
根據(jù)機(jī)械能守恒定律有:
Ekm=Epm
mvm2=mgl(1-cosθm)
=2mgl·sin2
≈2mgl(·)2
=×A2
解之得:vm=A
又由單擺周期公式有:
T=2π
由以上各式得:vm=A
從圖乙中可以讀出A="0.1" m,T="4" s.
則擺球振動的最大速度為
vm== m/s
根據(jù)動量守恒定律,有
mv0=(m+5m)vm
所以v0=6× m/s="0.94" m/s   
練習(xí)冊系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目:高中物理 來源:不詳 題型:問答題

如圖2-1所示,水平傳送帶AB長L=8.3m,質(zhì)量為M=1kg的木塊隨傳送帶一起以v1=2m/s的速度向左勻速運動(傳送帶的傳送速度恒定),木塊與傳送帶間的動摩擦因數(shù)μ=0.5.當(dāng)木塊運動至最左端A點時,一顆質(zhì)量為m=20g的子彈以v0=300m/s水平向右的速度正對射入木塊并穿出,穿出速度v=50m/s,以后每隔1s就有一顆子彈射中木塊,設(shè)子彈射穿木塊的時間極短,且每次射入點各不相同,g取10m/s2.
(1)第一顆子彈射入木塊并穿出時,木塊速度多大?
(2)求在被第二顆子彈擊中前,木塊向右運動離A點的最大距離.
(3)木塊在傳送帶上最多能被多少顆子彈擊中?

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:問答題

如圖所示,光滑水平路面上,有一質(zhì)量為m1=5kg的無動力小車以勻速率v0=2m/s向前行駛,小車由輕繩與另一質(zhì)量為m2=25kg的車廂連結(jié),車廂右端有一質(zhì)量為m3=20kg的物體(可視為質(zhì)點),物體與車廂的動摩擦因數(shù)為μ=0.2,開始物體靜止在車廂上,繩子是松馳的.求:

(1)當(dāng)小車、車廂、物體以共同速度運動時,物體相對車廂的位移(設(shè)物體不會從車廂上滑下);?
(2)從繩拉緊到小車、車廂、物體具有共同速度所需時間.(取g=10m/s2

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:單選題

圖中的車廂質(zhì)量為M,長度為L,靜止在光滑水平面上,質(zhì)量為m的小木塊以v0的速度無摩擦地在車廂底板上向右運動,木塊與前車壁碰撞后以的速度向左運動,則經(jīng)過多長時間,木塊將與后車壁相碰(   )
A.L/v0B.2ML/(3m+M)v0
C.mL/(M+m)v0D.ML/(M+m)v0

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:單選題

半圓形光滑軌道固定在水平地面上,使其軌道平面與地面垂直,物體m1、m2同時由軌道左、右最高點釋放,二者碰后黏在一起向左運動,最高能上升到軌道上M點,如圖所示.已知OM與豎直方向夾角為60°,則兩物體的質(zhì)量之比為m1∶m2為(   )
A.(+1)∶(-2)
B.∶1
C.(-1)∶(+1)
D.1∶

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:單選題

如圖所示,三輛完全相同的平板小車a、b、c成一直線排列,靜止在光滑水平面上,c車上有一小孩跳到b車上,接著又立即從b車跳到a車上,小孩跳離c車和b車時對地的水平速度相同,他跳到a車上沒有走動便相對a車靜止.此后(   )
A.a(chǎn)、c兩車運動速率相同
B.三輛車運動速率關(guān)系為vc>va>vb
C.a(chǎn)、b兩車運動速度相同
D.a(chǎn)、c兩車運動方向相同

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:單選題

關(guān)于動量守恒的條件,其中錯誤的是(   )
A.系統(tǒng)所受外力為零,則動量守恒
B.采用直角坐標(biāo)系,若某軸向上系統(tǒng)不受外力,則該方向上動量守恒
C.當(dāng)系統(tǒng)的所受外力遠(yuǎn)小于內(nèi)力時,系統(tǒng)視為動量守恒
D.當(dāng)系統(tǒng)所受外力作用時間很短時可認(rèn)為系統(tǒng)動量守恒

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:問答題

總質(zhì)量為M的裝砂的小車,正以速度v0在光滑水平面上前進(jìn)、突然車底漏了,不斷有砂子漏出來落到地面,問在漏砂的過程中,小車的速度是否變化?

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:問答題

如圖所示,裝置的左邊是足夠長的光滑水平臺面,一輕質(zhì)彈簧左端固定,右端連接著質(zhì)量M=1kg的小物塊A,裝置的中間是水平傳送帶,它與左、右兩邊的臺面等高,并能平滑對接.傳送帶始終以v=1m/s的速率逆時針轉(zhuǎn)動.裝置的右邊是一光滑曲面,質(zhì)量m=0.5kg的小物塊B從其上距水平臺面高h(yuǎn)=0.8m處由靜止釋放.已知物塊B與傳送帶之間的動摩擦因數(shù)μ=0.35,l=1.0m.設(shè)物塊A、B間發(fā)生的是對心彈性碰撞,第一次碰撞前物塊A處于靜止?fàn)顟B(tài).取g=10m/s2
(1)求物塊B與物塊A第一次碰撞前的速度大。
(2)通過計算說明物塊B與物塊A第一次碰撞后能否運動到右邊的曲面上?
(3)如果物塊A,B每次碰撞后,彈簧恢復(fù)原長時都會立即被鎖定,而當(dāng)它們再次碰撞前鎖定被解除,試求出物塊B第n次碰撞后的運動速度大。

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同步練習(xí)冊答案